熱力發電廠基礎知識概論(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 困難和不可靠；當工作壓力達到臨界壓力時，汽和水的密度已相等，所以在臨界壓力以上時，自然循環就失去了原動力，循環也就無從建立。因此，在密度差很小或等于零的情況下，鍋爐的工作只能依靠外來能源(水泵)來建立循環流動，多次強制循環鍋爐如圖2—18所示。圖2—18多次強制循環鍋爐汽水循環圖52. 直流鍋爐有何優缺點?答：直流鍋爐與自然循環鍋爐相比主要優點是： (1)原則上它可適用于任何壓力，但從水動力穩定性考慮，一般在高壓以上(更多是超高壓以上)才采用。 (2)節省鋼材。它沒有汽包、并可采用小直徑蒸發管，使鋼材消耗量明顯下降。 (3)鍋爐啟、停時間短。它沒有厚壁的汽包，在啟、停時，需要加熱、冷卻的時間短．從而縮短了啟、停時間。 (4)制造、運輸、安裝方便。 (5)受熱面布置靈活。工質在管內強制流動．有利于傳熱及適合爐膛形狀而靈活布置。 直流鍋爐的缺點及存在的問題是‘ (1)給水品質要求高。鍋水在蒸發受熱面要全部蒸發，沒有排污，水中若有雜質要沉積于蒸發管內，或隨蒸汽帶入過熱器與汽輪機。 (2)要求有較高的自動調節水平。直流鍋爐運行時，一旦有擾動因素，參數變化比較快，需配備自動化高的控制系統，能維持穩定的運行參數。 (3)自用能量大。工質在受熱面中的流動，全靠給水泵壓頭，故給水泵的能耗高。 (4)啟動操作較復雜．且伴有工質與熱量的損失。 (5)水冷壁工作條件較差。水冷壁出口工質全部汽化或微過熱，沸騰換熱惡化不可避免，且沒有自補償特性。必須采取一定措施予以防止。53. 強制多次循環鍋爐有何特點?答：強制多次循環鍋爐與自然循環鍋爐在結構上大體相同，統稱汽包鍋爐。其主要特點是： (1)蒸發受熱面中工質的流動，主要依靠鍋水循環泵壓頭，水循環安全可靠。 (2)蒸發受熱面的布置，可多從有利傳熱及減少鋼材消耗考慮、因其運動壓頭較大。 (3)循環倍率小，循環水量少，并可采用效率高、尺寸小、阻力稍大的汽水分離裝置，使汽包尺寸可減小。 (4)啟動速度較自然循環鍋爐快，主要是一開始就有水循環，汽包壁溫差也較小所致。 (5)運行時對汽包水位控制要求不太嚴，汽包水位較低也能保證水循環安全。 (6)鍋水循環泵耗能量較大，％～％，且在高溫高壓下工作，增加了不安全因素。54. 汽包的作用主要有哪些？答：汽包的作用主要有：⑴是工質加熱、蒸發、過熱三個過程的連接樞紐，同時作為一個平衡器，保持水冷壁中汽水混合物流動所需壓頭。⑵汽包有一定數量的水和汽，加之汽包本身的質量很大，因此有相當的蓄熱量，在鍋爐工況變化時，能起緩沖、穩定汽壓的作用。 (3)裝設汽水分離和蒸汽凈化裝置，保證飽和蒸汽的品質。 (4)裝置測量表計及安全附件，如壓力表、水位計、安全閥等。第五節：其它相關基礎知識55. 簡述—個完整的計算機系統的組成。答：計算機系統組成如下圖2—19。 圖2—19：計算機系統的組成56. 試述計算機硬件系統各組成部件的主要功能？答：運算器：對數字信息進行運算和加工的部件；控制器：計算機的控制中心；存儲器：用來存放計算機的程序及數據；輸入設備：獲得信息的設備；輸出設備：向用戶傳遞計算機處理結果的設備。57. 計算機主存儲器由哪幾類組成?各有什么特點?答：計算機主存儲器是由只讀存儲器ROM和隨機存儲器RAM組成的。ROM：常用于存放生產廠家寫入的一些固定的程序，例如管理程序、監控程序、匯編程序以及各種典型的診斷程序。基本輸入輸出程序(BIOS)是永久固化保存在ROM中的系統軟件，起著操作系統與計算機其他部件通信的作用。RAM：RAM中的信息可隨機地讀出和寫入，通常用來存放用戶的程序和數據。計算機斷電后，其中的內容也就消失。58. 計算機存儲容量的基本單位是什么?什么是計算機的字、字長、字節?答：計算機的存儲容量是以字節(Byte)為單位的。8個二進制位為—個“字節”；計算機在存儲、傳送或操作時，作為一個單位的一組二進制數稱為—個計算機字；每個字所包含的位數稱為字長。59. 什么是計算機軟件?試說明系統軟件與應用軟件的相互關系。答：計算機軟件泛指程序系統，它是各種程序的總稱。軟件的主要任務是管好、用好計算機，監視和維護計算機的正常運行，實現各種規定的功能，提高計算機的效率。軟件一般又有系統軟件和應用軟件之分。用戶程序是面向特定用戶的、為解決特定的具體問題而開發的軟件。編制用戶程序應充分利用計算機系統的各種現成軟件，在系統軟件的支持下．方便有效地研制用戶專門程序。60. 以助記符代替機器碼的語言是什么語言?答：以助記符代替機器碼的語言是匯編語言。61. 計算機語言分為哪幾類?答：計算機語言分為機器語言、匯編語言和高級語言。62. 什么叫計算機的信息編碼表示?答：用某種形式來表示信息稱為信息的編碼表示。信息可以用字母、數字等基本字符的組合來編碼表示。計算機只能識別0和1兩種符號，一般是用0和1的各種不同組合來表示數字、字母、漢字及其它符號和控制信息，這種由0和1組成的數字化信息編碼稱為二進制編碼。63. 什么是模擬計算機?答：模擬計算機是以模擬變量，如電壓、電流、溫度等連續變量為操作對象。由于它直接以這些模擬量為操作元素，因此運算速度很高，但精度差。64. 什么是計算機病毒?答：計算機病毒實際上是一種人為特制的程序。它通過非授權入侵而隱藏在計算機系統的數據資源中，利用系統數據資源進行繁殖并生存，具有相當大的破壞性，能影響計算機系統的正常運行，并通過系統數據共享的途徑進行傳染。65. 在二進制數中，什么樣的數為真值?答：直接用正號“十”和負號“一”來表示的二進制數，稱為帶符號數的真值。66. 什么是機器數?機器數有哪幾種形式?答：將符號數碼化的數稱為機器數。機器數有3種形式：原碼、補碼和反碼。67. 什么是定點數?什么是浮點數?答：一個數的小數點隱含地位于預定的位置上，將這種表示的數稱為定點數。若小數點在數中的位置不固定，或者說是浮動的，稱這種用浮點表示的數稱為浮點數。68. 什么是原碼、反碼及補碼?答：原碼：正數的符號位用“0”表示；負數的符號位用“1”表示。反碼：正數的反碼與原碼相同，最高位為符號位，用“0”表示正，其余位為數值位；負數的反碼由其正數按位取反(包括符號位)而形成；補碼：正數的補碼與原碼相同，即最高位為符號位，用“0”表示，其余位為數值位；負數的補碼由其反碼最后一位加1所形成。69. 什么是流動阻力與阻力損失?答：實際流體在流動過程中，其總能量是沿著流動方向而逐漸減小。這是由于流體本身具有粘性、流動時有內摩擦力產生；流道邊界不可能完全光滑，也要產生摩擦力；同時流動過程中還會有流道的形狀、流動方向的變化與其它障礙，這些都會使流體在流動過程中受到阻力。這種阻力稱水力阻力或流動阻力， 流體流動就需克服這些阻力，從而使一部分能量轉化為不能做功的熱能而損失掉，使流體總能量沿流程逐漸減小；這種由流動阻力所引起的能量損失稱為阻力損失。70. 試說明流體在管道內流動的壓力損失分幾種類型?答：流體在管道內流動的壓力損失有兩種。⑴沿程壓力損失：流體在流動過程中用于克服沿程壓力損失的能量稱為沿程壓力損失。粘性流體流動時，流體層間內摩擦力及流體與流道壁面的摩擦力總是阻滯流體前進，這種沿流程出現的摩擦阻力稱為沿程阻力、流體克服沿程阻力而損失的一部分能量，稱為沿程壓力損失。⑵局部壓力損失：流體在流動過程中用于克服局部阻力損失的能量稱為局部壓力損失。流體的流道中會有閥門、擋板、彎頭、三通等裝置及流通截面突然變化等情況。流體流經這些局部位置時，流速將重新分布、流體質點與質點之間因慣性而發生碰撞、產生旋渦等情況，使流體流動受到阻礙。這種阻礙發生在局部區段。故稱局部阻力。流體為克服局部阻力而損失的能量，稱為局部壓力損失。71. 什么是水錘?有何危害?答：在壓力管路中，由于液體流速的急劇變化，從而造成管中的液體壓力顯著、反復、迅速地變化，對管道有一種“錘擊”的特征，這種現象稱為水錘(或叫水擊)。水錘有正水錘和負水錘之分，它們的危害有：正水錘時，管道中的壓力升高，可以超過管中正常壓力的幾十倍至幾百倍，以致管壁產生很大的應力，而壓力的反復變化將引起管道和設備的振動，管道的應力交變變化、將造成管道、管件和設備的損壞。負水錘時，管道中的壓力降低，也會引起管道和設備振動。應力交替變化，對設備有不利的影響，同時負水錘時，如壓力降得過低可能使管中產生不利的真空，在外界壓力的作用下，會將管道擠扁。為了防止水錘現象的出現，可采取增加閥門起閉時間，盡量縮短管道的長度，在管道上裝設安全閥門或空氣室，以限制壓力突然升高的數值或壓力降得太低的數值。72. 如何消除或減輕水擊危害？答：消除或減輕水擊危害的基本方法有： (1)緩慢開啟或關閉閥門； (2)盡量縮短閥件與容器間的管道長度； (3)止回閥應動作靈活，不應出現忽開忽關現象； (4)管道應裝設安全閥、空氣閥或蓄能器； (5)蒸汽管道送汽前要充分暖管，徹底疏水，然后緩慢開啟閥門送汽。73. 什么是金屬的機械性能?答：金屬的機械性能是金屬材料在外力作用下表現出來的特性。如彈性、強度、硬度、韌性和塑性等。74. 什么是金屬材料的變形?變形過程有哪三個階段?答：金屬材料在外力作用下，所引起的尺寸和形狀的變化稱為變形。任何金屬，在外力作用下引起的變形過程可分為三個階段：⑴彈性變形階段。即在應力不大的情況下，變形量隨應力值成正比例增加，當應力去除后變形完全消失。⑵塑性變形階段。即應力超過材料的屈服極限時，在應力去除后變形不能完全消失，而有殘留變形存在，這部分殘留變形即塑性變形。⑶斷裂。當應力繼續增大，金屬在大量塑性變形之后即發生斷裂。75. 什么是剛度和硬度?什么是韌性？答：零件在受力時抵抗彈性變形的能力稱為剛度。硬度是指金屬材料抵抗硬物壓入其表面的能力。金屬材料抵抗沖擊載荷的能力稱為韌性或沖擊韌性，即材料承受沖擊載荷時迅速產生塑性變形的性能。76. 金屬材料有那些物理化學性能？答：⑴密度：物質單位體積所具有的重量稱為密度。⑵熔點：金屬由固態轉變為液態時的溫度稱為熔點。熔點高的金屬常用來制造耐熱零件，如過熱器管、汽輪機葉片等。⑶導電性：金屬傳導電流的能力稱為導電性。銀的導電性最好，其次是銅和鋁。⑷導熱性：金屬傳導熱量的能力稱為導熱性，一般說來，導電性好的材料其導熱性也好。⑸熱膨脹性：金屬變熱時體積發生脹大的現象，稱為熱膨脹性。⑹抗氧化性；金屬材料在高溫時抵抗氧化腐蝕的能力．稱為抗氧化性。⑺耐用蝕性；金屬材料抵抗各種介質(大氣、酸、堿、鹽等)侵蝕的能力稱為耐腐蝕性。77. 什么是熱應力？答：眾所周知，溫度的改變會引起物體膨脹和收縮。若物體的所有纖維都能自由膨脹或收縮，則溫度變化不產生任何應力。然而，在一連續體內，這樣的膨脹或收縮通常不能自由地進行，因而在物體內產生了應力。加在物體上的、阻止膨脹或收縮的外加約束，也使物體內產生應力。這些應力都稱之為熱應力。78. 什么是熱沖擊？答：由于急劇加熱或冷卻使物體產生劇烈的溫度變化時，該物體就要產生沖擊熱應力，這種現象叫做熱沖擊。熱沖擊對脆性材料是特別重要的問題。即在脆性材料中，因到達破壞點前，應力和應變成比例，于是當熱應變增大時，熱應力就容易到達破壞應力，所以，即使一次熱負荷也會產生破壞。79. 什么是熱疲勞現象？答：塑性材料受到不象熱沖擊那樣激烈的較大的溫度變化時，即使熱應力超過了材料本身的屈服點產生了塑性應變也往往不會立即破壞。但是，若較大的溫度變化反復進行，也就是當循環次數較多時，終于由于疲勞產生龜裂而導致破壞。這種現象我們稱之為熱疲勞。熱疲勞裂紋一般發生在金屬零件的表面、為龜裂狀。鍋爐的過熱器、再熱器、汽包，汽輪機的汽缸、隔板，都有出現熱疲勞的可能性。80. 哪些因素對熱疲勞產生影響？答：熱循環的最高和最低溫度，平均溫度、最高溫度的保持時間，重復的速度，材料的彈塑性的性質等等都是影響熱疲勞的因素。81. 什么是熱脆性？答：鋼材在某一高溫區間(如400～550℃)和應力作用下長期工作，會使沖擊韌性明顯下降的現象稱為熱脆性。影響熱脆性的主要因素是金屬的化學成分。含有鉻、錳、鎳等元素的鋼材，熱脆性傾向較大。加入鉬、鎢、釩等元素，可降低鋼材的熱脆性傾向。82. 什么是金屬材料的蠕變?答：金屬材料長期處于高溫條件下，在低于屈服點的應力作用下、緩慢而持續不斷地增加材料塑性變形的過程叫蠕變。83. 什么叫應力松弛?答：金屬零件在高溫和某一初始應力作用下，若維持總變形不變，則隨時間的增加、零件的應力逐漸地降低，這種現象叫應力松弛，簡稱松弛。應力松弛發生在高溫下工作的緊固件上，如鍋爐、汽輪機上的螺栓、螺母、壓緊彈簧等。這些零件在長期高溫和應力作用下，塑性變形增加。應力下降，當松弛到一定程度后，就會引起汽缸和閥門漏汽，安全門提前起座，影響機組正常運行，甚至發生危險。84. 什么是金屬的腐蝕？答：金屬的腐蝕就是金屬在各種侵蝕性液體或氣體介質的作用下，發生的化學或電化學過程而遭受損耗或破壞的現象。鍋爐的腐蝕分為均勻腐蝕和局部腐蝕兩種。85. 什么是鋼材的高溫氧化？答：鍋爐某些高溫元件(如過熱器、再熱器管及其支吊架等)與高溫煙氣中的氧氣發生的氧化反應，稱高溫氧化。氧化生成的氧化膜如果不能緊緊地包覆在鋼材表面而發生脫落，則氧化過程會不斷發展，層層剝落，最后導致破壞。高溫氧化可生成三種氧化物：FeO、Fe20Fe304。當壁溫在570℃以下時，氧化膜由Fe20Fe304組成；當溫度高于570℃時，氧化膜由FeO、Fe20Fe304組成。Fe20Fe304具有致密的結構，能保護金屬表面。有較好的抗氧化性。而FeO的抗氧化能力很差，因此，在溫度高于500℃時，高溫氧化過程就有加快的